市政给排水管线设计的优化措施
摘 要：城市不断发展的今天，城市基础设施建设越发的完善。但是，在城市地下水给排水管线的设计方面，却朝着越来越复杂的方向发展，并且在特殊天气给人民带去一些不利的影响。但是铺设的管线能够为整个城市的发展带去不竭的发展动力，这就要求我们做好管线的铺设工作。但是现阶段我国城市地下水管线在铺设方面仍然存在着许多问题，给城市带去了一定的不良影响。所以，这就要求我们针对这些问题采取必要的措施，做好地下管线的铺设，保障人们的日常生活。
关键词：给排水；管线设计；优化设计
在整个市政基础设施的建设过程中，排水管线的设计占据着十分重要的地位，因为管线质量朝着高质量的方向发展，能够为人们的日常生活带去极大的便利。在具体的设计过程中，需要综合考虑城市的基本情况，整体设计的目标以及城市未来愿景发展规划设计，结合传统的设计经验进行方案的优化，另外还需要高强的施工安装技术，从而更好地完成市政给排水管线的设计安装工作。除此之外，政府部门还需要对于给排水管线设计工作给予必要的帮助和支持，从而帮助这项工作更加顺利地开展。
1 设计市政给排水管线设计的意义
我国经济发展程度不断提高，人们收入水平越来越高，使得人们日常生活质量得到明显的提高。与此同时，整个城市的基础设施建设也朝着完善的方向不断发展，尤其是在城市排水方面。但是因为人们对于生活质量要求越来越高，使得整个城市的给排水管线设计越来越复杂。因为城市给排水管线是城市正常工作运行的血管，作为日常所需要的水资源的输送点，为整个城市发展做出突出的贡献。而在城市的给排水管线中，种类类型特别多，不仅包括给水管道，还包括雨水管道、污水管道等多种管道线路。
但是随着城市不断发展，现代化程度越来越高，城市越来越拥挤，用地越发的紧张。为了进一步释放城市的土地，缓解土地压力，城市建筑物朝着高层的方向发展，然而城市在地下给排水管线为了进一步适应整个城市建筑物的更变和发展，以及保证管线的合理利用。所以，要想进行管线设计，必须要以道路作为主要的载体进行积水管线的设计和安放。
2 优化市政排水管线系统设计的关键点
2.1 优化泄洪的设计方案
现代城市排水管线的设计优化过程中，关键一点在于整个城市的泄洪排洪能力的优化设计。因为近些年，随着城市地表主要使用沥青铺设，经常性的出现城市内涝的现象，并不仅仅是不良天气造成的影响，还有城市外部河流也对城市造成了一定的影响。所以我们在进行城市排涝防洪管线进行优化设计时，要综合多个方面综合因素共同考虑，不仅做好内洪的泄，还要做好外洪的控制，从而更好地保证人民的生命安全和财产安全。而在城市洪涝的排泄设计主要有两种方案，一种是利用雨水泵与滞洪区域展开配合的方案，另一种是提高地面高度的方案。而对于位于山区这种特殊地形上的城市来说，洪涝灾害来的十分快速去的也快，十分适合选择使用太高海拔的方案，并且使用抽水设备，并且不需要额外的水泵站加以帮助。另外，还要重视排水量以及排洪所设置标准的连接工作。因为城市排水工作主要是保证小汇流面积之上出现的短时间内大量无法容纳的激流能够得到顺利的解决，一般将控制洪水的时间约束在5分钟至20分钟之间，并且要利用往年的记录来进行暴雨洪水样本问题的处理和解决。
2.2 管道连接和控制流水速度优化设计
在进行污水处理管道的优化设计时，一般是将这项工作放在优先的位置，但是在这种情况之下，排水点的位置呈现出一种不确定的特定，并且在进行优化设计过程中，不同距离之间相互联系的管道都需要专门的方式进行连接，这样才能保证管道的主干道与一般的水管道实现更好的连接工作，并且间隔的距离需要根据具体的实际情况来进行选择。这要求我们在具体的设计过程中，不能与一般的管线设计出现任何的冲突，另外，在不影响其他工作顺利开展的前提下，我们可以选择虹吸的方式。
2.3 设计处理污水的方法
由于城市中的工业及生活污水较多，在进行市政排水管线设计时，尤其要注重相关的污水处理管线的优化设计，具体可采用分散与集中相结合的方式进行设计。长久以来，由污水处理厂的运营成本不高，且相对应的污水处理效果却很好，因此城市的污水处理通常都是采用集中处理的方式进行，即高效，又能保证质量。但是随着时间的推移暴露出了许多的缺点，如排水管网建设投入大，投入资金多，需要的水泵数量多，能源消耗大，中水利用困难等等。因此应采用用分散与集中结合的方式进行市政污水排水管线设计，进而对排水管线做出更优的规划设计。此外在排水管线中还可采用各种新型的技术。
3 市政给排水管线设计的优化举措
3.1 管网的设计优化
城市给排水管网的设计过程主要是对已确定的线下进行管径与水力参数的最佳组合，对已确定的给排水管线要合理分配管网流量，利用优化算法寻求最佳设计管道管径，并结合城市规模、给排水需求等对不同区域进行针对性布置，以实现最佳分布组合效果。为保证将管网系统整体运行成本降至最低、运行效益升至最高，对不同压力范围完成供水，可使用遗传算法、非线性规划法、动态规划法、纯属规划法等进行设计优化。在规划城市给排水管网系统时，要遵循水资源的优化配置原则，在设计伊始就做好需水量的预测工作，对城市居民生活用水、生产用水、村镇用水、农业渔业用水等诸多因素进行考量，结合城市周边河流湖泊海水域流量做综合考虑，可使用万元工业产值法和多用用地指标法进行预测。考虑到当前信息技术和专业设备的飞速发展，要尽可能的提升预测精度与准确度，以便更好的服务管网设计与建设。
3.2 管线的设计优化
市政非排水管网设计时设计人员要尽可能的将设计管线的管径、预埋预留、管道基础、标高等数据信息予以标注，为现场施工提供尽可能详细的设计图，尤其是进行竖向设计时，要考虑到管线所承受的外部荷载与压力，从而避免管线受损等情况，尤其是冬季管线的防冻保护至关重要。在管线材料选择与管径选择时要考虑该城市不同地区地形地貌衡量其承受压力，并根据具体情况确定最小覆土。对于影响不大的管道可适当降低其净距离，如果使用材质较好的管材，就可适当缩减二者之间的水平距离。
在工程竖向管线出现矛盾的时候，要尽可能的避开主干管道，在不弯曲的情况下避开重力管，管径较小的线路要尽量避开管径较大的线路，具体这些都要在施工过程中结合现场情况酌情调整。管线铺设过程中还要考虑到某些地区可能出现的沉降情况，为避免对管线造成破坏，除了常规设计之外，还要综合考虑沉降因素做好防护与优化，以减少对管线的破坏。
结束语
综上所述，城市市政给排水管线的设计关系到排洪排涝、污水处理等目标的实现，设计中要结合城市情况明确设计重点，通过管网设计优化与管线设计优化等解决实际问题，从而提升城市市政管网建设水平，更好的服务经济发展与社会生活。
参考文献
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